Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3628792B2 - Tire deformation detection device and vehicle driving support device using the same - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3628792B2 - Tire deformation detection device and vehicle driving support device using the same - Google Patents

Tire deformation detection device and vehicle driving support device using the same Download PDF

Info

Publication number
JP3628792B2
JP3628792B2 JP02475096A JP2475096A JP3628792B2 JP 3628792 B2 JP3628792 B2 JP 3628792B2 JP 02475096 A JP02475096 A JP 02475096A JP 2475096 A JP2475096 A JP 2475096A JP 3628792 B2 JP3628792 B2 JP 3628792B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tire
mark
deformation
detecting
detection means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP02475096A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH09193627A (en
Inventor
克彦 武部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP02475096A priority Critical patent/JP3628792B2/en
Publication of JPH09193627A publication Critical patent/JPH09193627A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3628792B2 publication Critical patent/JP3628792B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の走行制御時などに基礎データとして利用するタイヤの変形の具合を検出するタイヤの変形検出装置及びこのタイヤの変形検出装置を利用した車両用運転支援装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
車両用運転支援装置の一つとして、車両の現在の走行状態に基づき予測走行軌跡を算定し、これを前方の実際の道路と重ね合わせてヘッドアップ表示するものが知られている。この装置では、予測走行軌跡の算定に際し、車両の走行速度、加減速度、操舵角、ヨーレイトなどの走行状態を示す各種の物理量に加えて、路面とタイヤとの間の摩擦係数である路面摩擦係数が必要になる。従来、この路面摩擦係数は、路面の凹凸や、雨天時の路面の濡れ具合などを光学式センサを用いて検出し、この検出結果に基づいて推定値を設定することなどによって行っている(特開昭63ー83424 号公報など) 。このような路面摩擦係数の推定は、アンチロック・ブレーキシステムなどでも必要であり、路面の凹凸の他、左右の車輪の回転数の差、横加速度などを検出することにより行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上述した路面の状況を検出しこの検出結果に基づき路面摩擦係数を推定する方法では、タイヤの磨耗の具合が考慮されないため、高い推定精度を実現することが困難であるという問題がある。また、左右の車輪の回転数の差や横加速度などから路面摩擦係数を推定する方法は、間接的なため高い推定精度を実現することが困難であるという問題がある。
従って、本発明の一つの目的は、高精度の路面摩擦係数の推定が可能な新規な装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わるタイヤの変形検出装置は、タイヤの所定の箇所に形成されたマークと、このタイヤの他の所定の箇所から前記マークの位置を検出するマーク位置検出手段と、前記マーク位置検出手段が検出したマークの位置から前記タイヤの変形を検出するタイヤ変形検出手段とを備えている。さらに、このタイヤの変形検出装置では、車両本体と前記マーク位置検出手段との間に前者から後者に動作電力を伝達するための非接触式の電力伝達手段や、前記マーク位置検出手段と前記タイヤ変形検出手段との間にマーク位置の検出結果を電気信号として伝達する無線伝送路が形成されている。
【0005】
【発明の実施の態様】
本発明の実施の態様によれば、マークがタイヤのクラウン部の内周面上に形成されると共に、位置検出手段がリム上のマークと対向する箇所に形成される。この位置検出手段は、マークのタイヤの円周及び幅方向への位置の変化を検出する二次元位置検出手段であり、これは、照明手段を備えた光学的位置検出手段から構成される。この光学的位置検出手段は、マークの結像位置に応じた大きさの電気信号を発生する二次元PSD素子から構成される。更に、車両本体とマーク位置検出手段との間には動作電力を伝達するための非接触式の電力伝達手段が形成されると共に、このマーク位置検出手段とタイヤ変形検出手段との間には、マーク位置の検出結果を電気信号として伝達する無線伝送路が形成される。
【0006】
【実施例】
図1は、本発明の一実施例のタイヤの変形検出装置の主要部を検出対象のタイヤと共に示す断面図である。タイヤTの路面と接するクラウン部Cの内部のカーカスKの面上に小径の円形のマーク1が形成されている。このマーク1は、例えば、光線に対して良好な反射率を有する金属の薄片などをカーカスKの面上に接着剤で貼着することなどによって形成される。
【0007】
マーク1に対向するリムRの所定の箇所には、マーク位置検出器2が設置されている。このマーク位置検出器2は、樹脂を素材とする円筒形のケースに内蔵されており、このケースがリムRに設けられた開口内に圧入されたのち接着剤が塗布されることにより、リムR上に保持されている。マーク位置検出器2には、これが検出したマーク位置をFM信号によって車体側に設置されたタイヤ変形検出回路に送信するためのアンテナ3が設けられている。
【0008】
タイヤTは、リムRの中心部においてボルト・ナットを介して車両の回転軸に固定される。この回転軸の端部には、樹脂を素材とする円板状の基板4が固定されており、この基板上の表裏それぞれの面には電磁結合用のコイル5と6とが形成されている。コイル5と6とは基板を通る電線を介して電気的に接続されている。基板4上に形成されたコイル5と対向する車両本体側の箇所にはコイル7が形成されると共に、基板4上に形成されたコイル6と対向するリムR側の箇所にはコイル8が形成されている。
【0009】
車体側に設置された図示しない電源回路から供給される交流電力が、互いに対向して設置されているコイル7→コイル5→コイル6→コイル8を通してマーク位置検出器2に供給され、その内部に設置されている整流・平滑回路によって直流電力に変換され、マーク位置検出器2の内部の各回路に直流電源電力として供給される。
【0010】
マーク位置検出器2のマーク1に対向する先端部には、透明な窓の内部に、図2の断面図に例示するような構成の光学ヘッドが形成されている。この光学ヘッドにおいては、樹脂製の基板SB上に固定された発光ダイオード(PD)と、二次元位置検出素子(PSD)とが近接して設置されると共に、それぞれの前方には送光レンズTLと受光レンズRDとが設置されている。発光ダイオードPDから出射された光は送光レンズTLを通して、スポット径を拡大しながらタイヤの内部に照射され、マーク1を照射する。マーク1で反射された光線は、タイヤの中心部に向けて進み、マーク位置検出器2の受光レンズRLによる収束を受けながら二次元PSDの表面に入射する。
【0011】
この二次元PSDは、図3の斜視図に示すように、矩形状のp型の半導体層とn型の半導体層との界面にpn接合が形成されると共に、表面側のp型層では、一方の方向(x軸方向とする)に沿う周辺部分については互いに対向する電極対(13a,13b)が形成され、これと直交する他方の方向(y軸方向とする)に沿う周辺部分については互いに対向する電極対(14a,14b)が形成され、かつ裏面側のn型層の中央部分には電極15が形成されている。この二次元PSDは、浜松ホトニクスの市販品Si1次元PSD(位置検出素子)を二次元の構造に拡張したものに相当する。
【0012】
x軸方向については、電極対(13a,13b)と電極15とが、図4に示すように演算増幅器から成る各種の回路に結線される。電極13aから出力される電気信号は増幅回路A1で増幅されたのち、加算回路ADと減算回路SBのそれぞれの一方の入力端子に供給される。電極13bから出力される電気信号は増幅回路A2で増幅されたのち、加算回路ADと減算回路SBのそれぞれの他方の入力端子に供給される。加算回路ADの出力は、減衰を与える増幅回路A3を経て加算信号Σ1としてアナログ除算回路U6の一方の入力端子に供給され、減算回路SBの出力は差分信号Δ1としてそのままアナログ除算回路U6の他方の入力端子に供給される。アナログ除算回路U6からは、加算信号で規格化された差分信号(Δ1/Σ1)が位置信号として出力される。
【0013】
上記位置信号(Δ1/Σ1)は、マーク1で反射光され受光レンズRLで絞られながら二次元PSDに入射するスポットがこの二次元PSDの中心に存在すれば、ゼロとなり、このスポットが二次元PSDの中心からx軸方向に沿って左右にズレると、このズレ量に比例しかつズレの方向に応じた極性の電圧となる。同様に、y軸方向についても、電極対(14a,15b)と電極15とが、図4と同様に構成された演算増幅器から成る各種の回路に同様の方法で結線され、この回路から、y軸方向の位置信号(Δ1/Σ1)が出力される。
【0014】
マーク1のタイヤの横幅方向へのずれ量が二次元PSDによってその中心からx軸方向へのずれ量として検出され、タイヤの円周方向へのずれ量が二次元PSDによってその中心からy軸方向へのずれ量として検出されるように、マーク位置検出器2内の取付け角度が調整されている。
【0015】
x軸方向の位置検出信号は、図5に示す構成の周波数変調回路の入力端子 In に供給される。入力端子 In に供給される直流電圧に応じて可変容量ダイオードVCの静電容量が変化すると、この周波数変調回路の発振周波数が変化し、出力端子 Out からはx軸方向の位置検出信号に応じて変化する周波数の信号が出力される。同様に、y軸方向の位置検出信号も、図6と同様の構成のy軸用の周波数変調回路によってy軸方向の位置検出信号に応じて変化する周波数の信号に変換される。
【0016】
x軸方向の位置検出信号とY軸方向の位置検出信号によって変調されたFM信号は図1のアンテナ3に供給され、空中に放射される。空中に放射されたFM信号は、車体側に設置されたアンテナ(図示省略)を経て車体側に設置されたタイヤ変形検出器に供給される。このタイヤ変形検出器は、FM信号復調回路とA/D変換器とディジタルプロセッサとを備えており、マーク位置検出器2から受信したFM信号を復調することによりx,y各軸方向の位置検出信号を復元し、これをディジタル信号に変換し、ディジタルプロセッサで処理することよって、タイヤの径などの寸法も考慮した幅方向と円周方向の変形の程度を検出する。
【0017】
好適には、マーク位置検出器2から送出される信号には、位置検出結果の他にタイヤの種類などを示す識別コードが含められ、この信号を受信した本体側のタイヤ変形検出器では、この識別コードを解読することによりタイヤの種類や径などの寸法を識別する。
【0018】
このタイヤ変形検出器内のディジタルプロセッサで検出されたタイヤの変形信号は、車両の予想走行軌跡算定装置や、アンチロック・ブレーキ装置などの上位装置に送出される。あるいは、上述の機能を備えたタイヤ変形検出部を、既存の予想走行軌跡算定装置やアンチロック・ブレーキ装置などの上位装置内にその一部として形成する構成を採用することもできる。
【0019】
図6は、車両の予想走行軌跡算定装置や、アンチロック・ブレーキ装置などの上位装置で処理される幅方向のタイヤ変形量と操舵力との関係の推定に利用される特性の一例を示す概念図である。操舵力が小さい範囲では、この操舵力にほぼ比例して幅方向へのタイヤの変形量が増加してゆくが、この場合の比例定数はほぼ路面摩擦係数に比例すると推定される。同様に、加速度や減速度と円周方向のタイヤの変形量との関係から路面摩擦係数を推定することもできる。
【0020】
以上、安価であるという利点を活かして二次元PSDを利用してマークの位置を検出する構成を例示したが、多少のコストの上昇が許容できる場合には、CCDカメラなど他の適宜な光学装置を利用してマークの位置を検出する構成を採用することもできる。また、マークの位置の検出は光学的方法に限らず、静電容量の変化や磁気特性の変化などを利用した電磁的な位置検出方法、あるいは、タイヤ内の所定の着目箇所と基準となる他の所定の箇所との間に張り渡したワイヤの張力を検出する方法など、他の適宜な方法を適用することもできる。
【0021】
また、マーク位置検出器をリムに圧入固定することによりその先端部分をタイヤの内部に差し込む構成を例示した。しかしながら、リムに強固な光学窓を設けると共にマーク位置検出器をタイヤ外部のリム上などに設置し、光学窓を通してマーク位置を検出する構成とすることもできる。
【0022】
さらに、マーク位置検出器に車両本体側から動作電力を供給する構成を例示したが、このような電力の供給を行うことなく、マーク位置検出器を内蔵の電池で動作させる構成とすることもできる。また、マーク位置検出器から本体側のタイヤ変形検出器にFM信号で検出結果を送出する構成を例示したが、AM信号等他の変調方式を適用してもよい。さらに、無線伝送路を介してマーク位置の検出結果を伝達する構成を例示したが、このマーク位置の検出結果を、動作電力の供給方法と同様に、コイルなどによる電磁結合機構を介して本体側に伝達する構成を採用することもできる。
【0023】
さらに、タイヤの変形の解析に必要となることがあるタイヤ内の空気圧に関する情報をマーク位置検出器で測定し、この測定結果を車両の本体側装置に伝達する機能を付加することもできる。上述のように、二次元方向のマーク位置の検出結果に加えて、タイヤの識別コードや空気圧など各種のデータをマーク位置検出器から車両の本体側に送出する構成を採用する場合には、上述した各種の情報を含むディジタル信号を位相シフトキーイング(PSK)などの変調方式を利用して本体側に送信する構成とすることもできる。
【0024】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係わるタイヤの変形検出装置は、タイヤの所定の箇所に形成されたマークの位置をこのタイヤの他の所定の箇所から検出することによってこのタイヤの変形を検出する構成であるから、車両の予測走行軌跡算定装置や、アンチロック・ブレーキシステムなど各種の車両運転支援システムが行う予想走行軌跡の算定や、各種の制御に必要な路面摩擦係数などの量を高精度で推測できるなどの利点がある。
【0025】
また、タイヤに取り付ける二次元位置検出センサとして安価な二次元PSDを利用することにより、装置の低コスト化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のタイヤの変形検出装置の主要部を検出対象のタイヤと共に示す断面図である。
【図2】図1のマーク位置検出器2の光学ヘッドの構成を例示する断面図である。
【図3】図2の光学ヘッド内に設置される二次元PSDの構成の一例を説明するための斜視図である。
【図4】図3の二次元PSDのx軸方向の電極対(13a,13b)、電極15と演算増幅器とを接続して位置信号を出力する回路の構成を示す回路図である。
【図5】位置検出信号にで変調されたFM信号を発生するFM信号発生回路の構成の一例を示す回路図である。
【図6】操舵力と幅方向のタイヤ変形量との関係から路面摩擦係数を推定する一例を説明するための特性図である。
【符号の説明】
T タイヤ
R リム
C クラウン部
K カーカス
1 マーク
2 マーク位置検出器
3 アンテナ
4 基板
5,6,7,8 車両の本体側からマーク位置検出器2に動作用の交流電力を伝達するためのコイル
11 p型半導体層
12 n型半導体層
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tire deformation detection device that detects the degree of deformation of a tire that is used as basic data during vehicle travel control and the like, and a vehicle driving support device that uses the tire deformation detection device.
[0002]
[Prior art]
As one of vehicle driving support devices, there is known a device that calculates a predicted traveling locus based on a current traveling state of a vehicle and superimposes this on an actual road ahead to display the head up. In this device, in calculating the predicted travel path, in addition to various physical quantities indicating the travel state such as the vehicle travel speed, acceleration / deceleration, steering angle, yaw rate, etc., the road surface friction coefficient, which is the friction coefficient between the road surface and the tire. Is required. Conventionally, this road surface friction coefficient is detected by detecting the unevenness of the road surface or the wetness of the road surface during rain using an optical sensor and setting an estimated value based on this detection result (special feature). (Kaisho 63-83424). Such estimation of the road surface friction coefficient is also required for an anti-lock / brake system or the like, and is performed by detecting the difference in the rotational speeds of the left and right wheels, lateral acceleration, etc. in addition to the unevenness of the road surface.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The above-described method of detecting the road surface condition and estimating the road surface friction coefficient based on the detection result has a problem that it is difficult to achieve high estimation accuracy because the degree of tire wear is not considered. In addition, since the method for estimating the road surface friction coefficient from the difference between the rotational speeds of the left and right wheels, the lateral acceleration, and the like is indirect, it is difficult to achieve high estimation accuracy.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a novel apparatus capable of estimating a road surface friction coefficient with high accuracy.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
A tire deformation detection device according to the present invention includes a mark formed at a predetermined portion of a tire, mark position detection means for detecting the position of the mark from another predetermined portion of the tire, and the mark position detection means. Tire deformation detecting means for detecting the deformation of the tire from the position of the mark detected by. Further, in this tire deformation detection device, non-contact type power transmission means for transmitting operating power from the former to the latter between the vehicle body and the mark position detection means, the mark position detection means and the tire A wireless transmission path for transmitting the detection result of the mark position as an electric signal is formed between the deformation detection means.
[0005]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
According to the embodiment of the present invention, the mark is formed on the inner peripheral surface of the crown portion of the tire, and the position detecting means is formed at a location facing the mark on the rim. This position detection means is a two-dimensional position detection means for detecting a change in the position of the mark in the circumference and width direction of the tire, and is composed of an optical position detection means provided with illumination means. This optical position detecting means is composed of a two-dimensional PSD element that generates an electrical signal having a magnitude corresponding to the image forming position of the mark. Furthermore, a non-contact type power transmission means for transmitting operating power is formed between the vehicle body and the mark position detection means, and between the mark position detection means and the tire deformation detection means, A wireless transmission path for transmitting the detection result of the mark position as an electrical signal is formed.
[0006]
【Example】
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of a tire deformation detection device of one embodiment of the present invention together with a tire to be detected. A small-diameter circular mark 1 is formed on the surface of the carcass K inside the crown portion C in contact with the road surface of the tire T. The mark 1 is formed, for example, by sticking a metal flake or the like having a good reflectance with respect to the light beam on the surface of the carcass K with an adhesive.
[0007]
A mark position detector 2 is installed at a predetermined location on the rim R facing the mark 1. The mark position detector 2 is built in a cylindrical case made of resin, and after the case is press-fitted into an opening provided in the rim R, an adhesive is applied to the rim R. Is held on. The mark position detector 2 is provided with an antenna 3 for transmitting the mark position detected by the mark position detector 2 to a tire deformation detection circuit installed on the vehicle body side by an FM signal.
[0008]
The tire T is fixed to the rotating shaft of the vehicle via bolts and nuts at the center of the rim R. A disk-shaped substrate 4 made of resin is fixed to the end of the rotating shaft, and coils 5 and 6 for electromagnetic coupling are formed on the front and back surfaces of the substrate. . The coils 5 and 6 are electrically connected via electric wires passing through the substrate. A coil 7 is formed at a position on the vehicle body side facing the coil 5 formed on the substrate 4, and a coil 8 is formed at a position on the rim R side facing the coil 6 formed on the substrate 4. Has been.
[0009]
AC power supplied from a power supply circuit (not shown) installed on the vehicle body side is supplied to the mark position detector 2 through the coil 7, the coil 5, the coil 6, and the coil 8 that are installed facing each other, and inside the mark position detector 2. It is converted into DC power by the installed rectification / smoothing circuit and supplied as DC power to each circuit inside the mark position detector 2.
[0010]
At the tip of the mark position detector 2 facing the mark 1, an optical head having a configuration as illustrated in the cross-sectional view of FIG. 2 is formed inside a transparent window. In this optical head, a light emitting diode (PD) fixed on a resin substrate SB and a two-dimensional position detection element (PSD) are installed in close proximity, and a light transmission lens TL is disposed in front of each. And a light receiving lens RD. The light emitted from the light emitting diode PD is irradiated to the inside of the tire through the light transmission lens TL while expanding the spot diameter, and the mark 1 is irradiated. The light beam reflected by the mark 1 travels toward the center of the tire and enters the surface of the two-dimensional PSD while being converged by the light receiving lens RL of the mark position detector 2.
[0011]
As shown in the perspective view of FIG. 3, the two-dimensional PSD has a pn junction formed at the interface between the rectangular p-type semiconductor layer and the n-type semiconductor layer, and the p-type layer on the surface side A pair of electrodes (13a, 13b) facing each other is formed in the peripheral portion along one direction (referred to as the x-axis direction), and the peripheral portion along the other direction (referred to as the y-axis direction) perpendicular thereto is formed. Opposite electrode pairs (14a, 14b) are formed, and an electrode 15 is formed at the center of the n-type layer on the back side. This two-dimensional PSD corresponds to a commercially available Si one-dimensional PSD (position detecting element) manufactured by Hamamatsu Photonics, which is expanded to a two-dimensional structure.
[0012]
In the x-axis direction, the electrode pair (13a, 13b) and the electrode 15 are connected to various circuits including operational amplifiers as shown in FIG. The electric signal output from the electrode 13a is amplified by the amplifier circuit A1, and then supplied to one input terminal of each of the addition circuit AD and the subtraction circuit SB. The electric signal output from the electrode 13b is amplified by the amplifier circuit A2, and then supplied to the other input terminal of each of the addition circuit AD and the subtraction circuit SB. The output of the adder circuit AD is supplied as an addition signal Σ1 to one input terminal of the analog division circuit U6 via the amplifier circuit A3 that gives attenuation, and the output of the subtraction circuit SB is directly used as the difference signal Δ1 as the other signal of the analog division circuit U6. Supplied to the input terminal. From the analog division circuit U6, a differential signal (Δ1 / Σ1) normalized by the addition signal is output as a position signal.
[0013]
The position signal (Δ1 / Σ1) becomes zero if the spot reflected by the mark 1 and incident on the two-dimensional PSD while being focused by the light receiving lens RL exists at the center of the two-dimensional PSD, and the spot is two-dimensional. When shifting from the center of the PSD to the left and right along the x-axis direction, a voltage having a polarity proportional to the shift amount and in accordance with the shift direction is obtained. Similarly, also in the y-axis direction, the electrode pair (14a, 15b) and the electrode 15 are connected in the same manner to various circuits including operational amplifiers configured in the same manner as in FIG. An axial position signal (Δ1 / Σ1) is output.
[0014]
The amount of deviation of the mark 1 in the width direction of the tire is detected by the two-dimensional PSD as the amount of deviation from the center in the x-axis direction, and the amount of deviation in the circumferential direction of the tire is detected from the center by the two-dimensional PSD in the y-axis direction. The mounting angle in the mark position detector 2 is adjusted so as to be detected as the amount of deviation.
[0015]
The position detection signal in the x-axis direction is supplied to the input terminal In of the frequency modulation circuit having the configuration shown in FIG. When the capacitance of the variable capacitance diode VC changes according to the DC voltage supplied to the input terminal In, the oscillation frequency of the frequency modulation circuit changes. From the output terminal Out, according to the position detection signal in the x-axis direction. A signal with a changing frequency is output. Similarly, the position detection signal in the y-axis direction is also converted into a signal having a frequency that changes in accordance with the position detection signal in the y-axis direction by the y-axis frequency modulation circuit having the same configuration as that in FIG.
[0016]
The FM signal modulated by the position detection signal in the x-axis direction and the position detection signal in the Y-axis direction is supplied to the antenna 3 in FIG. 1 and radiated into the air. The FM signal radiated into the air is supplied to a tire deformation detector installed on the vehicle body side via an antenna (not shown) installed on the vehicle body side. This tire deformation detector includes an FM signal demodulating circuit, an A / D converter, and a digital processor. By detecting the FM signal received from the mark position detector 2, position detection in the x and y axis directions is performed. The signal is restored, converted into a digital signal, and processed by a digital processor to detect the degree of deformation in the width direction and the circumferential direction in consideration of dimensions such as the tire diameter.
[0017]
Preferably, the signal transmitted from the mark position detector 2 includes an identification code indicating the type of tire in addition to the position detection result. In the tire deformation detector on the main body side that has received this signal, By identifying the identification code, the tire type and diameter are identified.
[0018]
The tire deformation signal detected by the digital processor in the tire deformation detector is sent to a higher-level device such as a vehicle predicted travel locus calculation device or an anti-lock / brake device. Alternatively, it is possible to adopt a configuration in which a tire deformation detection unit having the above-described functions is formed as a part in a higher-level device such as an existing predicted travel locus calculation device or antilock / brake device.
[0019]
FIG. 6 is a conceptual diagram showing an example of characteristics used to estimate the relationship between the amount of tire deformation in the width direction and the steering force, which is processed by a higher-level device such as a vehicle predicted travel locus calculation device or an anti-lock / brake device. FIG. In a range where the steering force is small, the amount of deformation of the tire in the width direction increases substantially in proportion to the steering force. In this case, the proportional constant is estimated to be approximately proportional to the road surface friction coefficient. Similarly, the road surface friction coefficient can be estimated from the relationship between the acceleration or deceleration and the amount of deformation of the tire in the circumferential direction.
[0020]
As described above, the configuration in which the position of the mark is detected using the two-dimensional PSD by taking advantage of the low cost has been exemplified. However, in the case where a slight increase in cost can be allowed, other appropriate optical devices such as a CCD camera. It is also possible to employ a configuration in which the position of the mark is detected using. In addition, the detection of the mark position is not limited to an optical method, but an electromagnetic position detection method using a change in capacitance, a change in magnetic characteristics, or the like, or a predetermined point of interest in a tire and a reference Other appropriate methods, such as a method of detecting the tension of the wire stretched between the predetermined portions, can also be applied.
[0021]
Moreover, the structure which inserts the front-end | tip part in the inside of a tire by press-fitting and fixing the mark position detector to the rim | limb was illustrated. However, it is also possible to provide a configuration in which a strong optical window is provided on the rim and a mark position detector is installed on the rim outside the tire and the mark position is detected through the optical window.
[0022]
Furthermore, although the configuration in which operating power is supplied to the mark position detector from the vehicle body side is illustrated, the mark position detector can be configured to operate with a built-in battery without supplying such power. . Moreover, although the configuration in which the detection result is transmitted by the FM signal from the mark position detector to the tire deformation detector on the main body side is exemplified, other modulation methods such as an AM signal may be applied. Furthermore, the configuration for transmitting the detection result of the mark position via the wireless transmission path is illustrated, but the detection result of the mark position is transmitted to the main body side via an electromagnetic coupling mechanism such as a coil in the same manner as the operating power supply method. It is also possible to adopt a configuration that transmits to
[0023]
Further, it is possible to add a function of measuring information on the air pressure in the tire that may be necessary for analysis of tire deformation with a mark position detector and transmitting the measurement result to the vehicle main body side device. As described above, in addition to the detection result of the mark position in the two-dimensional direction, when adopting a configuration in which various data such as a tire identification code and air pressure are sent from the mark position detector to the vehicle main body side, The digital signal including various information can be transmitted to the main body side using a modulation method such as phase shift keying (PSK).
[0024]
【The invention's effect】
As described above in detail, the tire deformation detection device according to the present invention detects the deformation of the tire by detecting the position of the mark formed at the predetermined position of the tire from the other predetermined position of the tire. Because it is a configuration to detect, it is possible to calculate the amount of road surface friction coefficient required for various types of control and the calculation of the predicted driving locus performed by various vehicle driving support systems such as a vehicle's predicted driving locus calculation device and anti-lock / brake system. There is an advantage that it can be estimated with high accuracy.
[0025]
Further, by using an inexpensive two-dimensional PSD as a two-dimensional position detection sensor attached to a tire, the cost of the apparatus can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of a tire deformation detection device according to an embodiment of the present invention together with a tire to be detected.
2 is a cross-sectional view illustrating the configuration of an optical head of the mark position detector 2 in FIG. 1;
3 is a perspective view for explaining an example of the configuration of a two-dimensional PSD installed in the optical head of FIG. 2; FIG.
4 is a circuit diagram showing a configuration of a circuit that outputs a position signal by connecting an electrode pair (13a, 13b) in the x-axis direction of the two-dimensional PSD of FIG. 3 and an electrode 15 to an operational amplifier.
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a configuration of an FM signal generation circuit that generates an FM signal modulated by a position detection signal.
FIG. 6 is a characteristic diagram for explaining an example in which a road surface friction coefficient is estimated from a relationship between a steering force and a tire deformation amount in the width direction.
[Explanation of symbols]
T Tire R Rim C Crown K Carcass 1 Mark 2 Mark position detector 3 Antenna 4 Substrate 5, 6, 7, 8 Coil 11 for transmitting AC power for operation from the vehicle body side to the mark position detector 2 p-type semiconductor layer 12 n-type semiconductor layer

Claims (9)

タイヤの所定の箇所に形成されたマークと、このタイヤの他の所定の箇所から前記マークの位置を検出するマーク位置検出手段と、前記マーク位置検出手段が検出したマークの位置から前記タイヤの変形を検出するタイヤ変形検出手段とを備えたことと、
車両本体と前記マーク位置検出手段との間に、前者から後者に動作電力を伝達するための非接触式の電力伝達手段が形成されたことと
を特徴とするタイヤの変形検出装置。
A mark formed at a predetermined location of the tire, mark position detection means for detecting the position of the mark from another predetermined location of the tire, and deformation of the tire from the position of the mark detected by the mark position detection means and further comprising a tire deformation detecting means for detecting,
A tire deformation detection device , wherein non-contact type power transmission means for transmitting operating power from the former to the latter is formed between a vehicle body and the mark position detection means. .
タイヤの所定の箇所に形成されたマークと、このタイヤの他の所定の箇所から前記マークの位置を検出するマーク位置検出手段と、前記マーク位置検出手段が検出したマークの位置から前記タイヤの変形を検出するタイヤ変形検出手段とを備えたことと、
前記マーク位置検出手段と前記タイヤ変形検出手段との間にマーク位置の検出結果を電気信号として伝達する無線伝送路が形成されたことと
を特徴とするタイヤの変形検出装置。
A mark formed at a predetermined location of the tire, mark position detection means for detecting the position of the mark from another predetermined location of the tire, and deformation of the tire from the position of the mark detected by the mark position detection means and further comprising a tire deformation detecting means for detecting,
A tire deformation detection device, wherein a wireless transmission path for transmitting a mark position detection result as an electric signal is formed between the mark position detection means and the tire deformation detection means .
請求項1又は2のいずれかにおいて、
前記マークはタイヤのクラウン部の内周面上に形成されると共に、前記位置検出手段はリム上の前記マークと対向する箇所に形成されたことを特徴とするタイヤの変形検出装置。
In either claim 1 or 2 ,
The tire deformation detecting device, wherein the mark is formed on an inner peripheral surface of a crown portion of the tire, and the position detecting means is formed at a location on the rim facing the mark.
請求項において、
前記位置検出手段は、前記マークの前記タイヤの周方向及び幅方向への位置の変化を検出する二次元位置検出手段であることを特徴とするタイヤの変形検出装置。
In claim 3 ,
The tire deformation detection device, wherein the position detection means is a two-dimensional position detection means for detecting a change in a position of the mark in a circumferential direction and a width direction of the tire.
請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記位置検出手段は、照明手段を備えた光学的位置検出装置であることを特徴とするタイヤの変形検出装置。
In any one of Claims 1 thru | or 4 ,
The tire deformation detection device, wherein the position detection means is an optical position detection device provided with illumination means.
請求項において、
前記光学的位置検出手段は、前記マークの結像位置に応じた大きさの電気信号を発生する二次元PSD素子を備えたことを特徴とするタイヤの変形を検出する装置。
In claim 5 ,
The apparatus for detecting tire deformation, wherein the optical position detecting means includes a two-dimensional PSD element that generates an electric signal having a magnitude corresponding to an image forming position of the mark.
タイヤの所定の箇所に形成されたマーク、このタイヤの他の所定の箇所から前記マークの位置を検出するマーク位置検出手段及び前記マーク位置検出手段が検出したマークの位置から前記タイヤの変形を検出するタイヤ変形検出手段を備えたタイヤの変形検出部と、
このタイヤ変形検出部で検出されたタイヤの変形量と、車両の走行状態に関する物理量との関係から路面摩擦係数を推定する路面摩擦係数推定部と
を備えたことを特徴とする車両用運転支援装置。
A mark formed at a predetermined position of the tire, a mark position detecting means for detecting the position of the mark from another predetermined position of the tire, and a deformation of the tire from the position of the mark detected by the mark position detecting means A tire deformation detection unit including tire deformation detection means for performing,
A vehicle driving support device comprising: a road surface friction coefficient estimating unit that estimates a road surface friction coefficient from a relationship between a tire deformation amount detected by the tire deformation detecting unit and a physical amount related to a running state of the vehicle. .
請求項において、
前記マーク位置検出手段は、タイヤのクラウン部の内周面に形成されたマークのタイヤの幅方向の位置を検出し、
前記路面摩擦係数推定部は、前記マーク位置検出手段で検出されたタイヤの幅方向の変形量と、操舵力との関係から路面摩擦係数を推定することを特徴とする車両用運転支援装置。
In claim 7 ,
The mark position detection means detects the position in the width direction of the tire of the mark formed on the inner peripheral surface of the crown portion of the tire,
The road surface friction coefficient estimating unit estimates a road surface friction coefficient from a relationship between a deformation amount in the width direction of the tire detected by the mark position detection unit and a steering force, and a vehicle driving support device according to claim 1.
請求項において、
前記マーク位置検出手段は、タイヤのクラウン部の内周面に形成されたマークのタイヤの円周方向の位置を検出し、
前記路面摩擦係数推定部は、前記マーク位置検出手段で検出されたタイヤの円周方向の変形量と、加減速度との関係から路面摩擦係数を推定することを特徴とする車両用運転支援装置。
In claim 7 ,
The mark position detection means detects the position of the mark in the circumferential direction of the tire formed on the inner peripheral surface of the crown portion of the tire,
The road surface friction coefficient estimating unit estimates a road surface friction coefficient from the relationship between the amount of deformation in the circumferential direction of the tire detected by the mark position detecting means and the acceleration / deceleration, and the vehicle driving support device according to claim 1.
JP02475096A 1996-01-18 1996-01-18 Tire deformation detection device and vehicle driving support device using the same Expired - Fee Related JP3628792B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02475096A JP3628792B2 (en) 1996-01-18 1996-01-18 Tire deformation detection device and vehicle driving support device using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02475096A JP3628792B2 (en) 1996-01-18 1996-01-18 Tire deformation detection device and vehicle driving support device using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09193627A JPH09193627A (en) 1997-07-29
JP3628792B2 true JP3628792B2 (en) 2005-03-16

Family

ID=12146828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP02475096A Expired - Fee Related JP3628792B2 (en) 1996-01-18 1996-01-18 Tire deformation detection device and vehicle driving support device using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3628792B2 (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60037685T2 (en) * 1999-07-30 2009-01-22 Pirelli Tyre S.P.A. Method and system for controlling the behavior of a vehicle by controlling its tires
KR100350999B1 (en) * 2000-03-14 2002-08-30 금호산업 주식회사 Method and apparatus to measure internal profile shape of tire
JP4703817B2 (en) * 2000-06-16 2011-06-15 株式会社ブリヂストン Road surface friction coefficient estimation method, road surface friction coefficient estimation device, road surface state estimation method, road surface state estimation device, and road slip warning device
JP4509324B2 (en) * 2000-07-21 2010-07-21 株式会社ブリヂストン Estimation method of road friction coefficient
JP2005029144A (en) 2003-06-18 2005-02-03 Toyota Motor Corp Tire abnormality judgment device
JP4735079B2 (en) * 2005-06-29 2011-07-27 横浜ゴム株式会社 Tire dynamic contact shape measurement method
JP2009250963A (en) * 2008-04-11 2009-10-29 Bridgestone Corp System and method for measuring internal shape
JP6083202B2 (en) * 2012-11-15 2017-02-22 株式会社ジェイテクト Four-wheel drive vehicle
JP7057206B2 (en) * 2018-05-07 2022-04-19 Toyo Tire株式会社 Tire distortion detection method
WO2020131539A1 (en) 2018-12-21 2020-06-25 Bridgestone Americas Tire Operations, Llc Tire deflection sensing system
RU2707390C1 (en) * 2019-02-11 2019-11-26 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Pneumatic tire deformation sensor

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09193627A (en) 1997-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3628792B2 (en) Tire deformation detection device and vehicle driving support device using the same
CN111994066B (en) Intelligent automobile sensing system based on intelligent tire touch sensing
EP1669221B1 (en) Method and device for locating the left or right position of a vehicle wheel
EP1669222B1 (en) Method and device for determining the state of displacement of a vehicle
JP3993824B2 (en) Low current consumption tire pressure monitoring system
JPH05288850A (en) Doppler type ground speed detector
US10640002B2 (en) Non-contact power transmission system
US9409453B2 (en) Tire state judging device
US20200307618A1 (en) Control apparatus for vehicle
CN109313266B (en) Sensor device for vehicles
US20060170281A1 (en) Anti-lock brake system and sensor unit for the same
JP2679533B2 (en) Doppler ground speed detector
FR2888656A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR LOCATING THE RIGHT OR LEFT POSITION OF A VEHICLE WHEEL
JP2005035523A (en) Vehicle driving control system and its sensor unit
KR20060130255A (en) Traction control system and its sensor unit
KR102523442B1 (en) Steering control apparatus and steering control method
JP3091148B2 (en) Vehicle detection device
CN113671206A (en) Method and processing unit for determining vehicle speed
JP3440488B2 (en) Road surface condition detection device in vehicle operation support system
JPH10104252A (en) Slip ratio measurement method
JPS622526Y2 (en)
JPH10260730A (en) Rear-end collision prevention device for automatic guided vehicles
JP2001216863A (en) Axle sensor
JP2005247068A (en) Road surface condition detecting system, active suspension system, anti-lock braking system and sensor unit thereof
US20240167915A1 (en) Vehicle Control Device, Vehicle Control Method, and Tire Testing System

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040312

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040817

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041007

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20041207

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20041209

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071217

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081217

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081217

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091217

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091217

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101217

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees